Baz yağlara "madeni yağ" denmesinin nedeni, mineral yapısı bozuşmuş ham petrolden elde edilmeleridir. Bu adlandırmadan amaç, bu yağları "sentetik bazlı" yağlardan ayırmaktır.

Yağlayıcı madde yapımında kullanılan diğer baz sıvılar Olefin Oligomerler, Dibazik Asit Esterleri, Poliolesterler, Alkilleştirilmiş aromatikler, Polyalkilen glikoller, fosfat esterleri ve kolza tohumu yağı gibi bitkisel yağlardır.

Çünkü bu yağların molekülleri, petrol esaslı mineral bazlı yağlarda bulunan doğal moleküllerden farklı, "düzenlenmiş" moleküllerdir. Örneğin; Poli-alfa-olefin, "decene" adlı bir kimyasalın küçük moleküllerinin birbirleriyle birleştirilmesi yoluyla laboratuarda sentezlenmiştir.

Sentetik yağların başlıca üstünlükleri yüksek viskozite endeksleri, yüksek alevlenme noktaları, düşük akma noktaları ve çok düşük buharlaşma (volatilite) eğilimleridir. Sentetik yağların bu nitelikleri onları hem düşük hem de yüksek ekstrem sıcaklıklarda çalışacak yağ karışımlarının vazgeçilmez bileşenleri kılar.

Sentetik yağların başlıca dezavantajları mineral yağlara göre daha kısıtlı ve pahalı olmalarıdır. Bu durum sentetik yağların düşük fiyatlı yağlarda ve greslerde kullanımlarını kısıtlar. Öte yandan, esterler de hidrokarbonlarla karşılaştırıldıklarında temasta oldukları contaları daha hızlı bozarlar (şişirirler). Bu nedenle plastik ve kauçuk ürünlerle temas olasılığı bulunan ortamlarda kullanılmaları gerektiğinde bu hususa dikkat edilmelidir.

Sentetik baz yağlar ekstrem çalışma koşullarında çalışacak özel yağlayıcı ürünlerin yapımında kullanılırlar; örneğin, 5W40 viskozite sınıflı Gulf Formula G yağının yapımı için sentetik baz yağlar gerekir, çünkü normal mineral yağlayıcılar Formula G'nin çalışması istenen düşük sıcaklıklarda işlev göremezler. Sentetik yağların zorunlu olarak kullanıldıkları bir başka uygulama da Ateşe Dayanıklı Hidrolik Yağıdır.

Hidrofinisaj, baz yağın, genellikle olefinleri sature etmek için uygulanan konvansiyonel solvent rafinaj işlemi sonrası hidrojenle birlikte işlem gördüğü bir üretim sürecidir. Sonuçta baz yağın rengi iyileşir, bileşenlerine çözünmeye olan direnci (demulsibility) artar ve köpük özellikleri iyileşir.

Viskozite, bir sıvının akışa karşı iç direncinin ölçüsüdür. Viskozite, yağlama ürünlerinin en belirleyici kıstasıdır. Temas yüzeylerinin arası uygun şekilde bir sıvı filmi kaplı olarak çalışan bir mil yatağında, mevcut yük, hız ve yatak tasarım koşularına göre oluşacak yatak sürtünmesini, oluşacak ısıyı ve yataktan akacak olan yağ miktarını belirleyen unsur, kullanılan yağlama yağının mevcut çalışma sıcaklığındaki viskozitesidir.

Yağ, onu sıkıştırıp dışarı atmaya çalışacak olan yatak basıncına rağmen, yatak yüzeyleri arasında, mevcut çalışma sıcaklığında bir yağ filminin korunmasını sağlayacak bir viskozitede olmalıdır. Her ne kadar genelde viskozite hesabında makul bir emniyet faktörünün göze alınması gerekli olsa da, gereksiz sürtünmeye ve ısı oluşumuna neden olacağı için aşırı yüksek bir viskozite değerinden de kaçınılmalıdır.

Viskozite, yağ sınıflarının tanımlanması ve yağların işletme koşulları altında izlenmeleri için de faydalıdır. Çalışma sırasında gözlenen bir viskozite artışı, yağın kısmen bozuştuğunun belirtisi olup, bir viskozite düşüşü de genellikle yağın seyreldiğinin işaretidir. Düşüş ve yükselişlerde düzeltici önlemlerin alınmasını gerektirecek alt-üst viskozite değerleri genellikle deneyimle ve operatörün kararına göre belirlenir.

Bir petrol ürününün alevlenme noktası (flash point), o ürün için, en ufak bir kıvılcımla alev alabilecek hava-yakıt buharı karışımının oluşmasına neden olacak ürün buharının oluşacağı sıcaklıktır. Alevlenme noktaları, güvenlik açısından gerek açıkta, gerekse kapalı kaplarda saklanan, taşınan ve kullanılan sıvı petrol ürünlerinin tâbi olacakları azami sıcaklıkların tanımlanması bakımından çok önemlidir.

Söz konusu sıcaklıklardaki yangın ve patlama riskleri, alevlenme noktasına göre belirlenir. Alevlenme noktaları 100 º F (38 ºC)'ın altındaki ürünler için özel önlemler gereklidir. Alevlenme noktaları, petrol ürünleri üreticileri ve satıcılarınca yağın kirlenmiş olup olmadığını belirlemek için de kullanılır.

Bir ürünün ölçülen alevlenme noktasının, o ürünün standard değerinin ciddi ölçüde altında çıkması, o ürüne benzin gibi daha düşük buharlaşma özelliğine (volatileye) sahip bir ürünün karışmış olabileceğinin sağlam bir göstergesidir. Alevlenme noktası, belli bir petrol ürünün künyesini teşhis etmek için de kullanılır.

Bir petrol ürününün akma noktası (pour point), o ürünün deney koşulları altında akmaya başladığı en düşük sıcaklıktır. Akma noktası, bir yağın ve distilasyon ürününün düşük sıcaklıklarda akışkan olabilme özelliğinin göstergesidir. Akma noktası çoğu kez yanlış olarak algılandığı gibi, söz konusu yakıt ve yağı kullanan makine veya teçhizatın çalıştırılabileceği en düşük ortam sıcaklığı değildir.

Bir petrol ürünü için ürünün Akma Noktası'nın 10-20 º F (5-10 ºC) üstünde olabilecek olan Sislenme Noktası (Cloud Point) bu konudaki esas sınırı belirler. Sislenme Noktasında, yağın içinde vaks kristalleri oluşmaya başlar ve bu kristaller yakıt ve yağ devrelerinin filtrelerini tıkayarak ekipmanın çalışma düzenini bozarlar.

Bu durum ürünün Akma Noktası'nın, belirli katkılarla (Pour Point Depressant) yapay olarak düşürülmesiyle ortaya çıkar, çünkü bu katkılar ürünün Sislenme Noktasını düşürmez. Bir ürünün - özellikle de yağlayıcı yağlarının (lube oil) - çalışabileceği asgari sıcaklığı, Akma Noktası'nın üstünde belirlemek için başka bazı nedenler de vardır.

Ürünün viskozitesi Akma Noktası'nda o kadar yüksek bir seviyeye çıkabilir ki, sıvının iç sürtünme direnci, gereksiz güç sarfına neden olur. Yağın, istenilen noktalara gereken miktarlarda aktarılamaması da ayrı bir sorundur.

Yağlayıcı yağlara katkı ilave edilmesinin sebebi, bu yağların özelliklerini değiştirmek veya iyileştirmektir. Baz yağlar, günümüzün yağlama uygulamalarında özgün halleriyle kullanılamazlar. Isıya, oksidasyona, aşınmaya, vs. olan dirençlerinin artırılması gerekir. Bu iyileştirme, söz konusu katkılarla yapılır. Örneğin, yağların oksidasyona karşı dirençlerini artırmak için 'antioksidanlar', aşınmaya karşı dirençlerini artırmak için 'aşınma önleyici' katkılar kullanılır.

Artık günümüzde, bazı ısıl işlem yağlarının ve düşük kaliteli bazı hidrolik yağların dışında yağlayıcı yağların neredeyse tamamı katkı içermektedir.

Söz konusu katkılar özel katkı işleme tesislerinde üretilir. Bunlar rafineri ürünleri olmadıkları gibi, doğadan da sağlanamazlar.

Katkılar yağlama yağlarına harmanlama kazanında ilave edilir. Normal koşullarda yağ önce 50-60 ºC'ye kadar ısıtılır. Daha sonra katkılar ilave edilir ve karışım 2-3 saat iyice çalkalanır ve karıştırılır. Böylelikle katkıların baz yağın içinde erimeleri sağlanır. Katkılar kazana pompa ile beslenebilecekleri gibi, küçük miktarlar söz konusu ise elle de ilave edilebilirler.

Sentetik yağlar, ilk olarak jet uçaklarının motorları için geliştirilmişti. Performans değerleri hayli geniş aralıkları örtmekte olup, motorları çok yüksek ve çok düşük sıcaklıklarda bile korurlar. Diğer bir deyişle olağanüstü "termal stabilite"ye sahiptirler. Konvansiyonel yağların jöleye döndüğü çok düşük sıcaklıklarda veya bozuştukları çok yüksek sıcaklıklarda, sentetik yağlar sıvı özelliklerini korur ve en çok ihtiyaç duyulan bu ortamlarda yeterli yağlama sağlarlar.

Motorunuzun ömrünü uzatmak için alabileceğiniz tek önlem, motor yağınızı ve yağ filtrenizi, aracınızın kullanım kılavuzunda öngörülen sıklıkta değiştirmektir. Önceleri motorunuzu gereken şekilde yağlayan motor yağınız, çalışma saatleri uzadıkça kalınlaşır, gereken akıcılıkta akmaz ve yağ filtresini tıkar. Bu durum motora zarar verir; ekstrem vakalarda da yatak ve piston sarmalarına neden olabilir.

API, yüksek kaliteli yağların uymaları gereken standardları belirleyen Amerikan Petrol Enstitüsü'nü simgeler. Çoğu binek araba yağları için API kısaltmasının arkasında SH, SJ, vs. gibi iki harf yer alır. Binek otomobillerinin motor teknolojilerindeki değişime paralel olarak yıllar boyunca gelişmiş bulunan söz konusu standardlar, bu sektörde kullanılan yağların belirli kalite koşullarını belirler.

Günümüzde binek otomobillerinin motorlarında kullanılan yağlar içinde en üst API standardı, API-SJ'dir.

Dizel motor yağları için oluşturulmuş bulunan API standardları 'C" harfi ile başlar; CF, CG, vb. gibi. Yürürlükteki en yüksek dizel motor yağı standardı, yüksek devirli 4-silindirli motorlar için hazırlanmış bulunan CG4 standardıdır.

"SAE" kısaltması, Otomotiv Mühendisleri Birliği'nin (Society of Automotive Engineers) baş harflerinden oluşmuş olup, bir yağın SAE sınıfı, o motor yağının en önemli parametresini, özellikle de viskozitesini belirler. Diğer bir deyişle yağın "kalınlığını" gösterir. Sayı ne kadar küçükse yağ da o kadar "ince"dir.

Buradaki 'W' harfi, yağın kış şartları için sınıflandırılmış olduğuna, yani soğuk havalarda daha iyi performans göstereceğine işaret etmekte. 'W' harfinin önünde yer alan sayı ne kadar küçükse yağın dayanacağı ortam sıcaklığı da o kadar düşük olur.

"Multigrade" bir yağ, biri kış diğeri de yaz ayları için olmak üzere iki sınır değer öngörür. Birinci ve ikinci değer arasındaki açıklık ne kadar büyükse, yağ da o kadar geniş sıcaklık farklarına dayanıklıdır. Multigrade veya halk arasında "multi-viscosity grade" diye adlandırılan bu yağlar, çok geniş farklı sıcaklıklarda kullanılabilirler.

Arabanız için en uygun multigrade yağ arabanızın kullanım el kitabında belirtilmiştir.

Daha önce de vurgulandığı gibi bu konudaki en doğru karar, motor üreticisinin önerilerine uymaktır. Sentetik yağlar, konvansiyonel motor yağlarına nazaran daha uzun süre dayanabilirler. Fakat bu husus tamamen motor teknolojisine bağlı olduğu için, en doğrusu "daha uzun sürelerde değiştirilir" gibi yuvarlak hükümlere göre değil, üreticinin tavsiyesine göre hareket etmek olacaktır.